随着材料科学的发展,越来越多的介电材料变得更薄、更耐用、性能更稳定,并有可能在某些领域取代传统金属。因此,高灵敏度介质厚度传感器的研究不仅对行业中元器件的设计、加工和生产流程具有重要意义,而且可以辅助材料科学的精确研究。与其他厚度检测仪器相比,微波检测手段可以在实现无损检测的前提下,轻松、低损耗地穿透介质材料,并且根据以自身的介电特性变化对应于不同厚度的差异,可以更加准确和可靠地完成检测。然而目前现有的微波开口环谐振器结构首先它们的品质因数本身不大导致分辨率太低,进而影响传感器的灵敏度,其次由于电场强度不够集聚,也一定程度影响最大检测深度。在本研究中,提出了基于群体智能优化算法设计的高品质因数编码缺陷地谐振器用于无损的检测单层介电材料的厚度。该编码缺陷地谐振器包含正面的尖端耦合矩形开口环结构叠加高阻抗微带线以及背面的利用自适应遗传算法进行寻优设计的编码缺陷地结构。利用编码结构引入多维自变量,通过电磁仿真自动化使得基于编程软件-电磁仿真软件接口下的编码缺陷地谐振器可以自动寻优并输出结果。对于群体智能优化算法,本研究回顾了常用的几种算法并研究了在微波器件设计领域应用的可能性。最终选择并编写了自适应遗传算法作为本研究的优化算法。器件优化设计中,本研究以S参数中的品质因数作为最大优化目标,以编码结构作为自变量,从而达到对于微波传感器的结构设计及性能优化。基于以上分析,本研究的主要研究工作如下:（1）设定该微波厚度传感器所需要达到的指标(代表性检测材料、厚度检测范围、灵敏度、归一化灵敏度、品质因数程度,S21中心频率幅度等);（2）初始开口环结构微波传感器设计及仿真优化;（3）对比蚁群算法、粒子群算法、遗传算法、自适应遗传算法的由来、原理及电磁仿真中的应用,并对算法进行编写以适应器件设计应用;（4）联合编程软件与CST微波实验室设计联合仿真平台编写优化程序;（5）利用群体优化算法中最适合本研究的算法—自适应遗传算法对该编码缺陷地谐振器进行迭代优化及调整;（6）对优化的结构进行仿真和微波传感器实物层面的验证及测试。